货车轮对轴承的状态监测一直是铁路部门安全监测的重要内容。据美国铁路协会和联邦铁路局分析，通常轴承内圈松动是列车运行中轴承烧损的主要原因之一，但它并不是轴承的内部缺陷，而与轴承内圈和轴颈间金属磨损有关。目前我国铁路货车轮对轴承故障诊断大都集中于对轴承内部缺陷的检测，而对轴承内圈松动缺陷的检测很少涉及。 针对以上情况，本文首先对轮对轴承内圈松动故障机理进行研究，提出将声发射诊断方法引入铁路货车轮对轴承内圈松动的诊断，从理论上分析了轮对轴承内圈松动故障声发射现象的产生。然后在实验室轮对转速实验台和段修现场诊断装置上模拟轴承内圈松动故障，采用声发射技术和振动加速度技术对铁路货车轮对元件无损伤和滚子损伤轴承内圈松动故障进行试验对比，从时域幅值参数和频域分析二者信号的特点，并依据能量分析的原理，提出采用小波包分析方法提取故障信号的能量特征向量，通过对内圈松动和不松动两种情况下能量分布的比较，提取高频带内能量与总能量之比作为特征参数。 对比试验分析结果表明：声发射诊断法用于铁路货车轮对轴颈轴承内圈松动的故障检测是可行的，且用小波包能量特征的方法可有效诊断内圈松动故障。对比试验结果为段修现场的后续研究，以便能将此项技术尽早应用于铁路系统打下了一定的基础。